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在开发一个需要长时间可靠运行的电子测量设备,有关单片机(DSP)系统的故障自诊断相关问题(包括主控制器,外围器件,如AD,RAM,ROM等)如何解决?
答:DSP是专门用在数字信号处理的晶片,与单片机相比DSP器件具有较高的集成度,而且具有更快的CPU,更大容量的记忆体,计算能力强大,运算速度快,能够满足系统的要求内置有串列传输速率发生器和FIFO缓冲器。提供高速,同步串口和标准非同步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路,可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构,具有独立的程式和资料空间,允许同时存取程式和资料。内置高速的硬体乘法器,增强的多级流水线,使DSP器件具有高速的资料运算能力。DSP的计算能力虽然很强,但其事件管理能力较弱,而且直接支援的I/O口很少。为了方便地实现人机交互,采用DSP与单片机协同工作的方式:以单片机为主机,通过通讯介面对DSP实现控制;同时利用单片机较强的外围设备管理能力实现人机介面,显示等功能。主要工作流程是:弹簧的输入输出信号经过滤波电路进行调理后,由A/D转换器转换为数字信号,再进入DSP进行运算,得到的诊断结果通过通讯介面电路送入单片机,单片机将结果显示在液晶显示器上,并经过串口送入到其它应用介面。

因为DSP电路完成数据采集及数字滤波,软件的设计主要包括DSP编程和单片机编程。DSP程式的主要任务是初始化, 管理DSP外围电路和完成,在故障自诊断方面,主控制器部份大都是利用内置的演算法完成故障诊断等任务, 单片机程式包括键盘控制程式,液晶驱动显示程式,与DSP及其它机器通信的程式。其它部份的故障自诊断,可参考本板开头说明部份来处理等。

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